Coevolution of host-plasmid pairs facilitates the emergence of novel multidrug resistance.
Coevolution of host-plasmid pairs facilitates the emergence of novel multidrug resistance.
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DOI：
10.1038/s41559-020-1170-1
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发表时间：
2020-06
影响因子：
16.8
通讯作者：
Kerr B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jordt H;Stalder T;Kosterlitz O;Ponciano JM;Top EM;Kerr B
病原菌的多药耐药(MDR)是当前的一种公共卫生危机，抗生素耐药基因通过连接质粒水平转移加剧了这一危机。细菌群落中稳定这些质粒的因素导致MDR发生率更高，因为当宿主通过接合获得另一个质粒时，它已经包含一个质粒的可能性增加。在这里，我们展示了一个这样的稳定因素是抗生素选择下的宿主-质粒共同进化，一旦抗生素被移除，它通过两个不同的质粒在由大肠杆菌和肺炎克雷伯菌组成的社区中促进MDR的出现。在我们的系统中，进化促进了质粒在其共同进化的宿主中的更大稳定性。此外，多效性效应导致在新的宿主-质粒组合中以及在某些情况下，多质粒宿主中的质粒持久性更强。这种进化的稳定性有利于多药耐药细胞的产生，并阻止了它们在具有多重质粒的社区内的丢失。通过选择质粒的持久性，抗生素的应用可能会在最初的使用期之后很好地促进MDR的产生。
Multi-drug resistance (MDR) of pathogens is a current public health crisis exacerbated by the horizontal transfer of antibiotic resistance genes via conjugative plasmids. Factors that stabilize these plasmids in bacterial communities contribute to an even higher incidence of MDR, given the increased likelihood that a host will already contain a plasmid when it acquires another through conjugation. Here we show one such stabilizing factor is host-plasmid coevolution under antibiotic selection, which facilitated the emergence of MDR via two distinct plasmids in communities consisting of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae once antibiotics were removed. In our system, evolution promoted greater stability of a plasmid in its coevolved host. Further, pleiotropic effects resulted in greater plasmid persistence in both novel host-plasmid combinations and, in some cases, multi-plasmid hosts. This evolved stability favored the generation of MDR cells and thwarted their loss within communities with multiple plasmids. By selecting for plasmid persistence, the application of antibiotics may promote MDR well after their original period of use.
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影响因子：
16.8
作者：
Bottery MJ;Wood AJ;Brockhurst MA
通讯作者：
Brockhurst MA
影响因子：
5.7
作者：
Li Y;Sun L;Lu C;Gong Y;Li M;Sun S
通讯作者：
Sun S
DOI：
10.3390/molecules23040795
发表时间：
2018-03-30
期刊：
Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Manyi-Loh C;Mamphweli S;Meyer E;Okoh A
通讯作者：
Okoh A
影响因子：
10.7
作者：
Porse A;Schønning K;Munck C;Sommer MO
通讯作者：
Sommer MO
影响因子：
3.3
作者：
Dionisio, F;Conceiçao, IC;Gordo, I
通讯作者：
Gordo, I